[发明专利]一种汽车变速箱038中间轴五档齿轮的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于金属的加工方法，涉及汽车变速箱038五档齿轮的制备方法。

背景技术

汽车变速箱038中间轴五档啮合齿轮及同步齿毂起换挡及传动力作用，主要由齿轮基座和同步齿毂组成，起换档变速作用，其齿形要求精密，其制作质量的好坏直接关系到汽车的安全和乘用的舒适性。

现有技术中，该产品普通采用分体式焊接加工方法，齿轮本体采用锻造工艺加工，同步齿轮采用粉末冶金工艺加工，焊接而成，极易产生裂缝，在随后长期的使用过程中，存在较严重的安全隐患，甚至造成汽车安全事故的发生，对驾乘人员的人身和财产造成重大的损害。而且，在焊接时，焊接热变形一般都较大，也会大大降低齿轮的精度，降低动力传递和换挡的平稳性，对汽车换挡的灵活性、舒适性带来影响。

该种加工的方法，本身效率较低，尤其是采用粉末冶金加工同步齿轮，并用激光焊接，降低该产品的使用强度，增大了其制造成本；而组合焊接精度不太高，降低了换挡的灵活性，也降低了齿轮的互换性。另外，该种机械加工的方式，要求预留的加工余量较大，在前的工序基本上都要预留足够的加工余量，038中间轴五档齿毛坯需要的尺寸就偏大，消耗的金属原材料相对多。其次，该种机加焊接加工的方法，在焊接加工程序中，容易产生废品，零件的废品率较高，也增大了其制造成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种汽车变速箱038中间轴五档齿轮的制备方法。

本发明的目的是通过以下措施实现的：

一种汽车变速箱038中间轴五档齿制备方法，采用等温锻造制备预锻坯后进行冷挤压，其特征在于：预锻坯齿毂的长度比终锻坯齿毂长1～2mm。精确的制作出齿端与齿侧相交处存在的倒角，并解决填充不饱满的问题，消除毛刺，防止齿套和齿毂滑动时出现卡涩现象。

上述冷挤压是在1000吨压力机，15~20Mpa，保压时间0.5~1.0秒/件，频次5秒/件的条件下进行。

上述汽车先进038中间轴五档齿轮的制备方法，等温锻造后冷挤压前还包括等温退火，所述等温退火是在930℃~950℃处理100~150分钟，然后用强风快速冷却到650℃±15℃，在650℃±15℃处理180分钟，再冷至室温。有利于冷挤压中齿形充填饱满，且不易变形，提高了产品硬度和金属内在组织，保证冷挤压成形后续热处理不会发生变形。

上述汽车先进038中间轴五档齿轮的制备方法，等温退火后冷挤压前进行强力喷丸，并磷化皂化润滑处理。有利于齿形充填，保证产品精度。

上述汽车先进038中间轴五档齿轮的制备方法，还包括等温锻造加热至温度为1000℃～1100℃。进一步地，加热是在保护气氛中进行，所述保护气氛为氮气。

加热前将坯料涂以润滑剂，所述润滑剂是石墨或有机高分子润滑剂。

上述汽车变速箱038中间轴五档齿制备方法，包括以下步骤：

（1）以20CrMnTiH为原材料剪切成料段，经无心磨磨削表面，探伤检查裂纹，再喷涂润滑剂，烘干润滑剂；

（2）将坯料在保护气氛的中频感应加热炉中加热至1000℃～1100℃，在压力机上温锻成带有齿形的预锻坯；

（3）对预锻坯进行等温退火处理；等温退火是在930℃~950℃处理100~150分钟，然后用强风快速冷却到650℃±15℃，在650℃±15℃处理180分钟，再冷至室温；

（4）对预锻坯强力喷丸，再对表面进行磷化皂化处理；

 （5）将预锻坯设置在液压机上，进行冷挤压花键齿，得到038中间轴五档齿的同步齿，制得终锻坯；冷挤压在1000吨压力机，15~20Mpa，保压时间0.5~1.0秒/件，频次5秒/件的条件下进行。

（6）机械加工产品中孔、外形及消气槽。

有益效果

1. 本发明提供一种尺寸精度高、氧化少、缩短制造时间、降低零件的废品率、降低制造成本的汽车变速箱中间轴五档齿的制作方法，得到的五档齿轮在齿套与和齿嗀滑动时无卡涩现象。

2.  本发明制得的产品精度高，氧化少，金属内在组织好，晶粒更细化，避免粗晶、混晶等不良组织；齿形流线连续，内部组织致密，机械强度比传统机加件提高35%；模具所承受的单位压强显著降低，模具寿命非常高。产品硬度HB130~150，金属组织达到2级；齿形光滑无毛刺，充填饱满，保证冷挤压成形后续热处理不会发生变形。

3.  本发明齿形的变形量小，更容易达到齿形精度，尺寸稳定；可精确的制作出齿形上的倒角，以及齿形凹面的粗糙度达到3.2Ra。齿形误差68μm以下，齿形误差35μm以下，累积误差60μm以下。